Un régulateur de tension automatique est utilisé pour réguler la tension, convertissant des tensions fluctuantes en une tension constante. Les fluctuations de tension proviennent principalement des variations de la charge sur le système d'alimentation. Ces variations de tension peuvent endommager les équipements du système électrique. Ces fluctuations peuvent être atténuées en installant des équipements de contrôle de tension à différents endroits, tels que près des transformateurs, des générateurs et des alimentations. Plusieurs régulateurs de tension sont souvent placés tout au long du système électrique pour gérer efficacement les variations de tension.
Dans un système d'alimentation en courant continu, pour des alimentations de longueur égale, des générateurs sur-compensés peuvent être utilisés pour contrôler la tension. Cependant, pour des alimentations de longueurs différentes, des boosters d'alimentation sont utilisés pour maintenir une tension constante à l'extrémité de chaque alimentation. Dans un système en courant alternatif, diverses méthodes, y compris des transformateurs booster, des régulateurs d'induction et des condensateurs shunt, peuvent être utilisées pour contrôler la tension.
Principe de fonctionnement du régulateur de tension
Il fonctionne selon le principe de détection d'erreur. La tension de sortie d'un générateur en courant alternatif est obtenue via un transformateur de tension, puis redressée, filtrée et comparée avec une tension de référence. La différence entre la tension réelle et la tension de référence est appelée tension d'erreur. Cette tension d'erreur est amplifiée par un amplificateur et ensuite fournie au principal exciteur ou à l'exciteur pilote.

Par conséquent, les signaux d'erreur amplifiés régulent l'excitation du principal ou de l'exciteur pilote par une action de réduction ou de renforcement (c'est-à-dire qu'ils gèrent les fluctuations de tension). Le contrôle de la sortie de l'exciteur régule à son tour la tension aux bornes de l'alternateur principal.
Application du régulateur de tension automatique
Les fonctions clés d'un Régulateur de Tension Automatique (RTA) sont les suivantes :
Il régule la tension du système et aide à maintenir le fonctionnement de la machine plus proche de la stabilité d'état stable.
Il répartit la charge réactive entre les alternateurs opérant en parallèle.
Les RTA atténuent les surtensions résultant d'une perte soudaine de charge dans le système.
En cas de défaut, il augmente l'excitation du système pour assurer une puissance de synchronisation maximale lorsque le défaut est éliminé.
Lorsqu'il y a un changement soudain de charge dans l'alternateur, le système d'excitation doit s'ajuster pour maintenir la même tension sous les nouvelles conditions de charge. Le RTA permet cet ajustement. L'équipement RTA agit sur le champ de l'exciteur, modifiant la tension de sortie de l'exciteur et le courant de champ. Cependant, lors de fortes fluctuations de tension, le RTA peut ne pas répondre rapidement.
Pour obtenir une réponse plus rapide, des régulateurs de tension à action rapide basés sur le principe de dépassement de la cible sont utilisés. Selon ce principe, lorsque la charge augmente, l'excitation du système augmente également. Mais avant que la tension n'atteigne le niveau correspondant à l'excitation accrue, le régulateur réduit l'excitation à une valeur appropriée.